煤巷锚杆支护理论及技术简介
浅淡煤巷锚杆支护技术及其安全可靠性
浅淡煤巷锚杆支护技术及其安全可靠性近年来，针对深部高地应力、受强烈采动影响、特大断面巷道等复杂困难条件，提出了高预应力、强力支护理论，开发了强力锚杆、锚索支护系统，大幅度提高了巷道支护效果与安全性，并有利于巷道快速掘进。
使煤巷锚杆支护技术发展到更高的水平。
目前。
有些矿区锚杆支护率已超过90％，很多矿区锚杆支护率达到60％，使我国煤矿巷道支护技术发展到一个崭新的阶段。
1 煤巷锚杆支护理论分析随着锚杆支护工程实践的不断丰富，适用于各种围岩条件下的各种锚杆支护理论相继被提出并逐步得到发展和完善。
对锚杆支护作用机理的进一步深化了认识，认为锚杆的本质作用在于阻止围岩出现张开裂隙和裂纹，结构面出现离层与滑动，最大限度地保持围岩的完整性，避免有害变形出现，在支护理论方面，目前，国内较成熟的锚杆支护理论主要可归纳为3大类：(1)基于锚杆的悬吊作用而提出的悬吊理论、减跨理论等；(2)基于锚杆的挤压、加固作用提出的组合粱理论、组合拱理论以及楔固理论等：(3)综合锚杆各方面的作用而提出的松动圈支护理论、锚固体强度强化理论、锚注理论、最大水平应力理论以及锚杆桁架支护理论等。
近年来煤炭科学研究院的专家们提出的针对复杂困难巷道围岩条件的高预应力、强力锚杆一次支护理论也已在工程实际中应用。
这些理论在生产实践中发挥了积极作用，但由于理论本身的局限性(比如组合梁只适合于层状顶板锚杆支护的设计；组合拱理论缺乏对被加固岩体本身力学行为的进一步分析等)和巷道地质条件的复杂性，使得在煤巷锚杆支护设计的实际工程中往往需要采用多种设计方法相结合，进行相互校核、优势互补。
2 锚杆支护施工技术管理2.1 爆破要求(1)必须严格制订爆破图表，确定合理的爆破参数。
(2)必须按爆破图表看线、定点、划轮廓线、量尺、定眼位。
(3)先按中(腰)线打好第一个正顶跟，然后插木棍导向，保证打眼质量符合爆破图表要求。
(4)周边眼装药采用孔口封泥、空气柱，其它炮眼封泥长度符合安全规程规定。
锚杆支护理论
锚杆支护理论（1）悬吊理论。
1952年路易斯•阿•帕内科（Louis.A.Panek ）等提出了第一个锚杆支护理论—悬吊理论，该理论认为锚杆支护的作用就是将巷道顶板浅部较软弱破裂岩层悬吊在深部稳固的岩层上，增强浅部较软弱岩层的稳定性。
（2）组合梁理论。
1952年德国Jacobio 等基于层状地层提出了组合梁理论。
该理论认为通过在岩体内施加锚杆，可以将多层薄岩层组合成类似铆钉加固的组合梁，因此，锚杆锚固范围内岩层被视为组合梁，并认为组合梁作用的实质就是通过锚杆的预拉应力将锚固区内岩层挤紧，增大岩层之间的摩擦力；同时，锚杆本身也具有一定的抗剪能力，可以约束岩层间的错动。
锚固范围内岩层同步变形，这种组合厚岩层在载荷作用下，其最大弯曲应力和应变较之前单一薄岩层都将大大减小，该理论充分考虑了锚杆对离层及层间滑动的约束作用。
组合梁理论适用于若干层状岩层组成的巷道顶板。
(a) 未打锚杆(b) 布置顶板锚杆1—锚杆 2—层状地层图7-30 锚杆的组合梁作用 （3）组合拱理论。
兰氏（T•A•Lang ）和彭德（Pende ）通过光弹试验提出组合拱理论。
组合拱理论认为，在拱形巷道围岩中安装预应力锚杆时，在锚固区内将形成以杆体两端为端点的圆锥形分布的压应力，只要沿巷道周边安装的锚杆间距足够小，相邻锚杆的压应力椎体将相互交错，在巷道周围锚固区中部形成一个连续的压缩带（拱）。
承压拱内岩石处于径向、切向均受压的三向应力状态，使得岩体强度大大提高，支撑能力相应增加。
该理论充分考虑了锚杆支护的整体作用，在软岩巷道中应用广泛。
图7-31 组合拱（压缩拱）作用示意图（4）新奥法。
20世纪60年代，奥地利工程师L.V.Rabcewicz在总结前人经验基础上，提出了新奥法（NATM），目前新奥法已成为地下工程的主要设计施工方法之一。
1978年，米勒（L.Miiller）教授比较全面地阐述了新奥法的基本指导思想和主要原则，并将其概括为22条。
煤矿掘进巷道锚杆支护技术
煤矿掘进巷道锚杆支护技术摘要：煤矿掘进巷道内部条件复杂，施工面强度大、危险度高，需要加强防护工作。
为防止掘进安全事故的出现，需要采取有效的超前支护措施，保障人员安全的同时，提高煤矿掘进效率。
锚杆支护是使用高强度的锚索对开采的围岩区域进行注浆加固，控制开采区域的形变量，降低岩体破碎和脱落风险。
锚杆支护能形成一个防护支架，保障机械设备和施工人员的安全，促进煤矿掘进有序地进行。
关键词：煤矿掘进巷道；锚杆支护；技术1煤矿掘进巷道锚杆支护技术概述在实施该技术的过程中，可以以螺丝钢铁为主要材质，保证支撑力。
在开展技术施工前，施工人员应根据地下环境的具体情况，选择不同类型的锚棒。
如果周围岩石稳定，可以选择直径较小的锚带。
如果周围岩石不稳定，可以选择直径较大的锚棒。
如果施工区域内的煤矿比较柔软，则选择较长的锚带施工。
但是，该技术后期的维护保修和检修工作比较麻烦，在具体应用过程中，事故无法预断，地形条件非常复杂的坑道存在较多的安全风险。
另外，在实施这项技术时，对设计人员和施工人员的技能水平要求很高，只有结合工程的实际需要，设计出合理的施工设计图，才能保证施工人员的顺利施工，充分发挥锚带的支撑作用。
传统煤矿开采时，施工人员使用不同类型的金属支架支撑坑道，但这种形式由于参与人员过多，工程人力成本上升，工程整体经济效益下降。
同时，该支承方式的安全性得不到良好的保障，不符合现代煤矿生产环境的需要。
通过锚支承技术的应用，可以有效地提高坑道的安全可靠性，减少工程费用，提高工程效率。
应用这一技术时，施工人员会根据坑道的天花板合理排列锚带的距离。
在固定力的影响下，每个主播周围都会形成压缩区，施工人员将这一区域连接起来形成压缩区，防止周围岩石松动或脱落。
该技术可以促进螺栓的顶棚力发挥合成洑的作用，提高坑道的支撑力，还可以有效避免坑道屋顶的岩石崩塌，增强生产安全性。
2具体应用措施2.1综合机械化掘进技术应用综合机械化掘进技术是现阶段被广泛应用于煤矿巷道开展掘进作业的高效化技术措施。
煤巷掘进中锚杆支护技术
科技资讯 SC I EN C E &TE C HN O LO G Y I NF O R MA T IO N 工 业 技 术锚杆支护是在巷道掘进后围岩钻锚杆眼，再将锚杆安装在锚杆眼内，使软质的岩体得到加固，形成完整的支护结构，提供支护抗力，共同抵抗其外部围岩的变形和位移。
由于在煤巷掘进中恰当的使用锚杆支护技术既经济又合理，因而在实际工程中得到广泛应用。
1 锚杆支护的优点锚杆施工机械及设备的作业空间相对较小，可以适合各种场地；通过抗拔试验获得锚杆的设计拉力，保证设计有足够安全度；锚杆采用预应力可控制变位量；用锚杆做侧壁支撑，可以节省大量钢材，改善施工条件；施工量和振动比较小。
2 地质力学评估围岩具有两大特点：岩体含有内应力，地应力场的大小和方向可以明显的影响围岩的变形和破坏；岩体内部的节理、裂隙等会产生不连续面，这些不连续面在一定程度上会改变了岩体的变形特征和强度特征，致使岩块与岩体的强度相差特别大。
因此，锚杆支护前应认真研究围岩地质力学特征，这样可以使锚杆支护更加安全、合理、可靠。
地质力学特征评估工作主要包括：调查现场地质条件，测定巷道围岩力学性质，做短锚拉拔试验。
3 锚杆支护施工工艺3.1确定锚杆支护形式和参数选择的原则(1)一次支护原则。
锚杆支护应减少支护次数，尽量做到一次支护就控制围岩变形。
(2)高强度、高刚度、高可靠性与低支护密度原则。
在保证支护系统可靠性的条件下，可以通过提高锚杆刚度和强度，降低支护密度，减少单位面积上锚杆的数量，提高掘进速度。
(3)相互匹配原则。
为最大限度地发挥锚杆整体支护作用，托板、钢带、螺母等锚杆构件的参数与力学性能应该相匹配，锚杆与锚索的参数与力学性能也应相匹配。
(4)临界支护强度与刚度原则。
如果锚杆支护系统的强度和刚度小于临界值，将导致巷道长时间处于不稳定的状态，不能有效的控制围岩的变形和破坏。
(5)可操作性原则。
锚杆支护设计应有利于工作人员操作，可以有效地提高井下掘进速度和施工管理。
煤矿井下巷道锚杆支护技术分析
煤矿井下巷道锚杆支护技术分析摘要：随着我国经济的不断发展，能源需求越来越旺盛，对于煤炭的需求也是不断增加，由此，则带动着对于煤矿相关技术的大发展，而煤矿井下巷道锚杆支护技术就是其中较为重要的一项技术。
本文从煤矿井下巷道锚杆支护的理论入手，简要描述煤矿井下巷道锚杆支护理论，为煤矿安全生产提供理论支持。
关键词：煤矿井下巷道；锚杆支护对于我国各地的煤矿而言，其主要是采取的井工开采，大多数而言的生产环境较为复杂。
在我国的特厚煤层煤炭资源开采工作中，工作人员通常都会在煤层底板部位掘进一条巷道，以促进特厚煤层煤炭资源的顺利开采，而这些巷道的围岩则可能因为其松软破碎的岩质，而导致离层问题的出现，从而对煤炭资源的生产造成了极大的阻碍。
此外，随着煤矿开采强度不断增加，开采技术出现巨大进步，巷道布置发展方向出现转变为：岩巷向煤巷发展、巷道拱形断面向矩形断面发展、岩石顶板煤巷向煤层顶板巷道和全煤巷道发展、巷道从小断面向大断面发展、巷道埋深从浅部向深部发展、单巷布置向多巷发展、简单地质条件巷道向复杂地质条件发展等。
一、锚杆支护理论对于传统的锚杆支护，其理论上有诸如组合梁、悬吊、加固拱等，它们在实际的生产生活中都发挥着巨大的作用，但是，其也有着不小的局限性。
在井下实测、数值计算等基础上，针对复杂困难巷道条件，提出高预应力、强力支护理论，要点是：巷道围岩变形主要包括两部分：一是结构面离层、滑动、裂隙张开及新裂纹产生等扩容变形，属于不连续变形；二是围岩的弹性变形、峰值强度之前的塑性变形、锚固区整体变形，属于连续变形。
由于结构面的强度一般比较低，因此开巷以后，不连续变形先于连续变形。
合理的巷道支护型式是大幅度提高支护系统的初期支护刚度与强度，有效控制围岩不连续变形，保持围岩的完整性，同时支护系统应具有足够的延伸率，允许巷道围岩有较大的连续变形，使高应力得以释放。
与传统的“先柔后刚、先让后抗”的支护理念相比，深部及复杂困难巷道支护应该是“先刚后柔、先抗后让”，最大限度地保持围岩完整性，尽量减少围岩强度的降低。
锚杆支护
第二章锚杆支护技术管理第一节总则第1条锚杆、锚喷支护（以下简称锚杆支护）是煤矿井巷工程一种重要的支护形式，它以快速、主动、有效的支护特性已得到广泛推广应用，并对加快巷道支护改革，提高支护效果起到了重要作用。
为进一步加快锚杆支护的推广应用，提高矿井的经济效益，特制定本规定。
第2条锚杆的种类根据新汶矿区开采的实际情况，规定允许使用的锚杆种类包括以下七种:1、等强全螺纹树脂锚杆（牌号：KMG335）;2、等强全螺纹细牙高预紧力锚杆（牌号：KMG400、KMG500）；3、无纵肋螺纹钢式树脂锚杆（牌号：KMG400、KMG500），适用于埋深大于600米的巷道；4、高强度高韧性抗冲击锚杆（牌号：KMG600），适用于埋深大于800米及地压较大的巷道。
5、缝管锚杆（只限于回采巷道护帮或断层破碎带临时支护）;6、水力膨胀式管子锚杆;7、玻璃钢锚杆（允许在使用时间较短的，围岩稳定的切眼两帮及条件适宜的煤帮使用）；8、经集团公司鉴定并经专业主管部门批准使用的新型锚杆。
第3条锚杆的锚固方式1、端锚：树脂锚固段长度≥350mm。
2、加长锚：树脂锚固段长度≥700mm。
3、全锚：树脂锚固段长度≥锚深的80%；水泥锚固段长度为锚深的100%。
一般情况下应采用加长锚；Ⅲ～Ⅴ类煤巷顶板和深部全岩巷道严禁使用端锚。
第4条锚杆支护材料规格、性能1、树脂锚杆金属杆体及其附件应符合中华人民共和国煤炭行业标准MT146.2-2002要求。
2、等强全螺纹树脂锚杆技术性能规定见下表（表一）。
表一3、等强全螺纹细牙高预紧力锚杆技术性能规定见下表（表二）表二4、无纵肋螺纹钢式树脂锚杆技术性能规定见下表（表三）表三5、高强度高韧性抗冲击锚杆技术性能规定见下表（表四）注：1）、无纵肋螺纹钢式树脂锚杆及高强度高韧性抗冲击锚杆成品杆体实验要求：a、除做屈服载荷实验外，应在杆体滚压螺纹部做抗弯试验。
b、抗弯试验要求：杆体直径的3倍为弯芯直径，按弯芯直径对杆体螺纹部进行弯曲实验，要求弯曲90°时，受弯部位不得脆断。
煤矿锚杆支护技术规范(新)
煤矿锚杆支护技术规范一、术语和定义1、煤巷：断面中煤层面积占4/5或4/5以上的巷道。
2、半煤岩巷：断面中岩石面积（含夹石层）大于1/5到小于4/5的巷道。
3、锚杆支护：以锚杆为基本支护形式的支护方式。
4、锚杆杆体破断力：锚杆杆体能承受的极限拉力。
5、锚杆拉拔力:锚杆锚固后，拉拔试验时，锚杆破断或失效时的极限拉力。
6、锚固力：锚杆的锚固部分或杆体在拉拔试验时，所能承受的极限载荷。
7、设计锚固力：设计时给定的锚杆应能承受的锚固力。
8、树脂锚杆：以树脂锚固剂配以各种材质杆体及托盘（托板）、螺母与减磨垫圈等构件组成的锚杆。
9、树脂锚固剂：起黏结锚固作用的材料称锚固剂，树脂锚固剂由树脂胶泥与固化剂两部分分隔包装成卷形。
混合后能使杆体与被锚固体煤岩黏接在一起。
10、锚固长度：锚杆的锚固剂或锚固装置与钻孔孔壁的有效结合长度。
11、端头锚固：锚杆的锚固长度不大于钻孔长度的1/3。
12、全长锚固：锚杆的锚固长度不小于钻孔长度的90％。
13、加长锚固：锚杆的锚固长度介于端头锚固与全长锚固之间。
14、拉拔试验：测试锚杆拉拔力的试验。
15、搅拌时间:安装树脂锚杆时，从开始搅拌树脂锚固剂到停止搅拌所用的时间。
16、等待时间：安装锚杆时，搅拌停止后到可以上紧螺母托板的时间。
17、预紧力：安装锚杆（锚索）时，通过拧紧螺母或采用张拉方法施加在锚杆（锚索）上的拉力。
18、预紧力矩：拧紧螺母使锚杆达到设计预紧力时，施加到螺母上的力矩。
19、锚杆快速安装：使用锚杆钻机连续完成搅拌树脂锚固剂、拧紧螺母的全过程。
20、初始设计：根据已有资料提出的巷道支护形式与参数。
21、信息反馈：对支护监测信息进行解释，并据此对支护设计进行验证和修改的过程。
22、正式设计：根据监测信息，对初始设计进行验证或修改，在技术性、经济性以及安全性等方面均能满足生产要求的支护设计。
23、巷道顶板离层临界值：支护设计或工程实践分析确定的巷道顶板允许的最大离层值。
煤矿快速掘进技术中锚杆支护分析
煤矿快速掘进技术中锚杆支护分析煤矿快速掘进技术是指通过采用一系列高效、快速的工艺和设备，实现矿井快速掘进的一种技术。
其中锚杆支护是煤矿快速掘进中的重要环节，它能够提高巷道的稳定性和安全性，是保障矿井工作正常进行的关键。
锚杆支护是指利用锚杆将巷道固定在周围的岩石中，使其保持稳定和坚固。
锚杆是由钢筋或玻璃钢制成的，具有一定的抗拉强度和韧性。
它通过与岩石紧密接触，将岩石与巷道连接起来，形成一个整体，从而增加巷道的承载能力和稳定性。
在煤矿快速掘进中，锚杆支护具有以下主要的作用：1.增加巷道的稳定性：锚杆能够将巷道与岩石连接起来，形成一个整体，使巷道具有较高的稳定性。
特别是对于软弱岩石和断裂带等复杂地质条件下的巷道，锚杆支护能够有效地提高巷道的稳定性，防止岩体塌方和巷道塌陷。
2.提高巷道的安全性：锚杆支护能够有效地防止巷道的坍塌和下垮，保护矿工的安全。
在巷道掘进过程中，锚杆起到了承担和分散岩体内应力的作用，减小了巷道岩体的变形和破坏，从而降低了巷道发生事故的概率。
3.缩短掘进周期：锚杆支护具有快速施工和便捷拆除的特点，能够大大缩短巷道的掘进周期。
传统的巷道支护需要时间和人力成本较高的浇筑混凝土来固定巷道，而锚杆支护只需要钻孔、安装锚杆等简单操作，能够快速完成，提高掘进效率。
锚杆支护的关键技术包括锚杆的选择、锚杆的布置和锚杆的固定等。
1.锚杆的选择：根据巷道的地质条件和使用要求，选择适合的锚杆材料和规格。
常见的锚杆材料有钢筋和玻璃钢，其中钢筋锚杆具有较高的抗拉强度，适用于对巷道承重要求较高的情况，而玻璃钢锚杆具有较好的耐腐蚀性能，适用于潮湿和腐蚀性较强的地质环境。
2.锚杆的布置：根据巷道的尺寸和要求，确定锚杆的间距和布置方式。
通常情况下，锚杆的间距为1-1.5米，根据巷道的不同部位和地质条件，可以采用不同的布置方式，如更加密集的布置在巷道的顶部和两侧，以增加巷道的支护稳定性。
3.锚杆的固定：锚杆固定是保证锚杆支护效果的关键。
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组合梁理论
适用条件 ➢ 巷道顶板有若干层层状较软岩层； ➢ 巷道顶板的结构弱面、沉积滑面不发育； ➢ 采深较浅，地应力较小，没有明显的构造应力作用。
存在问题 ➢ 将锚杆作用与围岩的自稳作用分开，与实际情况有一定
差距，并且随着围岩条件的变化，在顶板较破碎、连续 性受到破坏时，组合梁就不存在了。 ➢ 只适合与层状顶板锚杆支护的设计，对于巷道帮、底不 适用。
等隐患； 端头处理简单，不用替换U型棚，能保障大功率设
备正常工作，工作面快速推进，单产显著提高； 巷道变形量仅为同类条件棚式支护的1/2左右； 与综机配套组成掘、支、运机械化作业线，单进大
幅提高； 辅助运输量小，施工搬运携带方便、安全。
二 锚杆支护基本理论
悬吊理论
锚杆支护的作用就是将巷道顶板较软弱岩层悬吊在上部稳定岩 层上，以增强较软弱岩层的稳定性。 ➢ 根据悬吊岩层的质量就可以进行锚杆支护设计。 ➢ 悬吊理论直观地揭示出了锚杆的悬吊作用
美、澳煤层条件相对简单，不必研究； 英国等该类煤层条件比重较小，认为不能采用锚杆支护的
煤层不具备开采价值，实质上回避该类难题； 我国60%以上的煤层巷道维护困难，无法回避； 我国能源产业政策与国外也不同，不能回避； 完全依赖于U型钢可缩支架支护，成本高，效果很差。
锚杆支护：保障高产高效
主动加固，充分利用围岩自身的稳定性和强度； 根本消除棚式支护空顶产生的瓦斯积聚、煤层自燃
最大水平应力理论的特点： ➢ 论述了巷道围岩水平应力对巷道的稳定性的影响及锚杆支护所起的 作用。 ➢ 在设计方法上，借助于计算机数值模拟不同支护情况下锚杆对围岩 的控制效果，进行优化设计。 ➢ 在使用中强调监测的重要性，并根据监测结果修改完善初始设计。
围岩强度强化理论
➢由我国著名矿压专家侯朝炯教授提出 ➢煤巷锚杆支护的作用就是对锚固体提供围 压，使巷道围岩特别是处于峰后区围岩强度 得到强化，提高峰值强度和残余强度，改善 峰后岩体力学性能。 ➢巷道围岩的稳定性除了支护的作用外，主 要取决于围岩的强度和应力状态。对于煤层 巷道，由于围岩松软、埋藏深、受采动和构 造应力影响，地应力大，巷道围岩破坏严重， 其周围存在破碎区、塑性区和弹性区，锚杆 锚固区域的岩体则处于破碎区或处于上述两 个或三个区域中，相应地锚固区域的岩石强 度处于峰后强度或残余强度。
护理论、设计方法、支护材料、施工机具不成熟，锚杆支护技术发 展缓慢 ➢ 1996年，从澳大利亚引进树脂锚固锚杆 ➢ 1999年以来，针对我国煤矿条件进行了大量二次开发和完善提高
100
80ห้องสมุดไป่ตู้
60
40
20
0
比重
澳美英德俄波中
国内外煤巷锚杆支 护比重（1998）
厚层复合顶、动压、小煤柱煤巷支护属于国际性难题
坚硬岩层
软弱岩层
锚杆支护示意图
悬吊理论
适用条件 ➢ 顶板直接顶一般为较软岩层； ➢ 顶板上部有较稳定岩层； ➢ 围岩整体稳定，存在不规则岩体弱面(节理、裂隙、滑面），但规模不
大。
存在问题 没有考虑围岩的自承载能力，而是将锚固体与原岩体分开，与实
际情况有一定差距。 只适用于巷道顶板，不适用于巷道帮、底。 如果顶板没有坚硬稳定岩层或顶板软弱岩层较厚，围岩破碎区范
最大水平应力理论
最大水平应力理论：由澳大利压学者盖尔（W . J . Gale） 提出：矿井岩层的水平应力通常大于垂直应力，水平应力具有 明显的方向性，最大水平应力一般为最小水平应力的1.5-2.5倍。 巷道顶底的稳定性主要受水平应力的影响，且有三个特点： ➢ 与最大水平应力平行的巷道受水平应力影响最小，顶、底 板稳定性最好; ➢ 与最大水平应力呈锐角相交的巷道，其顶、底板变形破坏偏 向巷道某一帮； ➢ 与最大水平应力垂直的巷道，顶、底板稳定性最差。
围岩强度强化理论
优点 ➢ 该理论主要探讨了锚杆加固后岩石峰后区粘聚力C、内磨擦角φ、
弹性模量E的改善情况。 ➢ 由于其巷道围岩强度强化理论的全面性，在某种程度上讲，它应
用于矿井施工的任何条件。 适用条件 ➢ 岩体松软、埋藏深、地应力大； ➢ Ⅳ、Ⅴ巷道围岩条件。 存在问题 ➢ 岩性结构系数取值范围太大。
组合拱（压缩）理论
组合拱理论认为：在拱形巷 道围岩的破裂区中安装锚杆时， 在杆体两端将形成圆锥形分布的 压应力，如果沿巷道周边布置锚 杆群，只要锚杆间距足够小，各 个锚杆形成的应力圆锥体将相互 交错，就能在岩体中形成一个均 匀的压缩带，即组合拱。
压缩拱示意图
组合拱（压缩）理论
优点 ➢组合拱理论在一定程度上揭示了锚杆支护的作用机理。 适用条件 ➢一般不能作为准确的定量设计，但可以作为锚杆加固设计和施 工的重要参考。 缺点 ➢在分析过程中没有深入考虑围岩支护的相互作用，只是将各支 护结构的最大支护力简单相加，从而得到符合结构总的最大支 护力，缺乏对被加固岩体本身力学行为的进一步分析探讨，计 算与实际情况存在一定差距。
围较大，悬吊理论不适用。 没有考虑岩体应力对锚杆的作用，没有考虑锚杆对岩体性质改变
的作用。
组合梁理论
无锚杆支护
有锚杆支护
组合梁理论认为：在层状岩体中开挖巷道，顶板锚杆的作用，一方 面是依靠锚杆的锚固力增加各岩层间的摩擦力，防止岩石沿层面滑动， 避免各岩层出现离层现象；另一方面，锚杆杆体可增加岩层间的抗剪刚 度，防止岩层间的水平错动，从而将巷道顶板锚固范围内的几个薄岩层 锁紧成一个较厚的岩层（组合梁），梁越厚，梁内的最大应力、应变和 梁的饶度也就越小。
提纲
一、引言 二、锚杆支护基本理论 三、高性能预拉力锚杆支护技术体系 四、锚杆支护设计方法 五、锚杆支护监测系统
一 引言
锚杆支护发展历程
➢ 1956年开始在岩巷使用锚杆支护，机械锚固锚杆和钢丝绳砂浆锚杆 ➢ 1974年，管缝式锚杆、涨壳式锚杆等 ➢ 早期锚杆支护强度、刚度低，支护原理上仍属于被动支护，锚杆支
最大水平应力理论
应力集中
应力集中 平面
断面
最佳方向
最劣方向
）
（ b）
（ c）
巷道受最大水平应力作用图
最大水平应力理论
在最大 水平应力作用下，顶、底板岩层易于发生剪切破坏，出现 错动与松动而造成围岩变形，锚杆的作用即是约束其沿轴向岩层的膨 胀和垂直于轴向的岩层剪切错动，因此要求锚杆必须具备强度大、刚 度大、抗剪阻力大，才能起约束围岩的变形作用。